(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202180031182.7 (22)申请日 2021.12.08 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2022.10.26 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/CN2021/13 6339 2021.12.08 (71)申请人 宁德新能源科技有限公司 地址 352100 福建省宁德市蕉城区漳湾镇 新港路1号 (72)发明人 刘明举　 (74)专利代理 机构 北京天达共和律师事务所 11798 专利代理师 向伟　李园 (51)Int.Cl. H01M 4/62(2006.01)H01M 4/13(2010.01) H01M 10/052(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 电极、 电化学装置和电子装置 (57)摘要 本申请提出一种电极、 电化学装置和电子装 置， 其中， 电极包括集流体和位于集流体上一侧 或两侧的活性物质层， 活性物质层包括活性材料 和导电剂； 导电剂包括碳纳米管， 活性物质层中 包括碳纳米管形成的绳状碳纳米管聚集体， 碳纳 米管聚集体交织形成笼状网络， 活性材料被包裹 在笼状网络内部。 通过碳纳米管聚集体将活性材 料的颗粒缠绕， 从而增强了活性材料层的长程导 电性、 提高了结构的稳定性。 权利要求书1页 说明书18页 附图1页 CN 115552665 A 2022.12.30 CN 115552665 A 1.一种电极， 其特征在于， 所述电极包括集流体和位于所述集流体上一侧或两侧的活 性物质层， 所述活性物质层 包括活性材料和导电剂； 所述导电剂包括碳纳米管， 所述活性物 质层中包括所述碳纳米管形成的绳状碳纳米管聚集体， 所述碳纳米管聚集体交织形成笼状 网络， 所述活性材 料被包裹在所述笼状网络内部 。 2.根据权利要求1所述的电极， 其特 征在于， 满足如下的至少一项： (a)基于所述活性物质层的总质量， 所述碳纳米管聚集体的质量百分含量为0.5％至 5％； (b)所述碳纳米管聚集体具有由2个至10 00个所述碳纳米管相互 缠绕形成的绳状结构； (c)所述碳纳米管的直径为0.5nm至10nm， 长度为1 μm至10 0 μm； (d)所述碳纳米管聚集体的直径为1nm至10 00nm， 长度为1 μm至10 0 μm。 3.根据权利要求1所述的电极， 其特 征在于， 满足如下的至少一项： (a)所述活性材 料的颗粒表面的所述 碳纳米管聚集体的厚度为10nm至10 00nm； (b)所述笼状网络中的一个网络空隙内包括1至 50个所述活性材 料的颗粒。 4.根据权利要求1所述的电极， 其特 征在于， 所述活性材 料的Dv50为1 μm至 30 μm。 5.根据权利要求1所述的 电极， 其特征在于， 所述电极为正极， 所述集流体为正极集流 体， 所述活性物质层为 正极活性物质层， 且 满足如下 条件中的至少一项： (a)所述正极活性物质层的压实密度ρ1≥3.0g/cm3； (b)所述正极活性物质层的孔隙率 n1满足： 20％≥n1≥15％； (c)所述正极活性物质层的电阻率 为： 0.1Ω*㎝至100Ω*㎝； (d)所述正极活性物质层粘结力≥1N/m； (e)所述活性材料为正极材料， 所述正极材料包括磷酸铁锂、 镍钴锰酸锂、 锰酸锂、 钴酸 锂、 富锂材 料、 硫或硫基化 合物中的至少一种。 6.根据权利要求1所述的 电极， 其特征在于， 所述电极为正极， 所述集流体为正极集流 体， 所述活性物质层为正极活性物质层， 所述正极活性物质层的压实密度ρ1满足： 4.25g/cm3 ≥ρ1≥2.3g/cm3。 7.根据权利要求1所述的 电极， 其特征在于， 所述电极为负极， 所述集流体为负极集流 体， 所述活性物质层为负极活性物质层， 且 满足如下的至少一项： (a)所述负极活性物质层的压实密度ρ2≥1.3g/cm3； (b)所述负极活性物质层的孔隙率 n2满足： 35％≥n2≥25％； (c)所述负极活性物质层的电阻率 为0.01Ω*㎝至50Ω*㎝； (d)所述负极活性物质粘结力≥1N/m； (e)所述负极活性物质 层包括负极材料， 所述负极材料包括钛酸锂、 硅基材料、 锡基材 料、 锂金属材 料或碳材 料中的至少一种。 8.根据权利要求1所述的 电极， 其特征在于， 所述电极为负极， 所述活性物质层为负极 活性物质层， 所述负极活性物质层的压实密度ρ2满足： 1.85g/ cm3≥ρ2≥1.35g/cm3。 9.一种电化学装置， 其特 征在于， 包括电极； 所述电极为如权利要求1至8任一项所述的电极。 10.一种电子装置， 其特 征在于， 包括如权利要求9所述的电化学装置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115552665 A 2电极、 电化学装 置和电子 装置 技术领域 [0001]本申请涉及电化学储能领域， 尤其涉及电极、 电化学装置和电子装置 。 背景技术 [0002]电化学装置， 例如锂离子电池， 具有能量密度大、 功率高、 循环寿命长等优点， 各个 领域被广泛使用， 随着技术的发展， 对电化学装置的能量密度的要求越来越高。 为了提高电 化学装置的能量密度， 一些技术中提高活性材料 的容量或电压， 另一些技术中提高单位体 积内活性材料的含量， 降低非活性材料的含量。 通过降低集流体或隔离膜的厚度， 降低配方 内非活性材料占比， 制备较厚的电极等均可以降低 非活性物质的占比， 但现有的改善方法 仍无法令人满意， 期待 进一步的改进。 发明内容 [0003]本申请的一些实施例提供了一种电极、 电化学装置和电子设备。 [0004]在本申请的一些实施例中提出一种电极， 电极包括集流体和位于集流体上一侧或 两侧的活性物质层， 活性物质层 包括活性材料和导电剂； 导电剂包括碳纳米管， 活性物质层 中包括碳纳米管形成的绳状碳纳米管聚集体， 交织形成笼状网络， 活性材料被包裹在笼状 网络内部。 一些实施例中， 通过绳 状碳纳米管聚集体将活性材料的颗粒缠绕， 从而增强了活 性材料层的长程导电性、 提高了结构的稳定性， 从而有利于提高活性物质层的厚度， 以提高 能量密度。 [0005]在本申请的一些实施例中， 基于活性物质层的总质量， 碳纳米管聚集体的质量百 分含量为0.5％至5％， 一些实施例中， 碳纳米管聚集体的质量百分含量过低不利于导电性， 碳纳米管聚集体的质量百分含量过高， 可能会影响体积容 量。 [0006]在本申请的一些实施例中， 碳纳米管聚集体具有由2个至1000个碳纳米管相互缠 绕形成的绳状结构， 从而提高了结构稳定性， 从而起到稳定活性物质层的效果。 [0007]在本申请的一些实施例中， 碳纳米管的直径为0.5nm至10nm， 长度为1μm至100 μm。 一些实施例中， 碳纳米管 的直接过小或长度过短不利于提高活性物质层的结构稳定性， 直 径过大或长度过 大则易于破碎。 [0008]在本申请的一些实施例中， 碳纳米管聚集体的直径为1nm至1000nm， 长度为1μm至 100 μm。 一些实施例中， 碳纳米管聚集体的直径和长度过小不利于提高活性物质层结构稳定 性， 直径过 大或长度过 大则易于破碎。 [0009]在本申请的一些实施例中， 活性材料的颗粒表面的碳纳 米管聚集体的厚度为10nm 至1000nm。 一些实施例中， 活性材料的颗粒表 面的碳纳米管聚集体的厚度过小， 可能无法很 好的固定活性材 料的颗粒， 厚度过 大则可能会影响体积能量密度。 [0010]在本申请的一些实施例中， 笼状网络中的一个网络空隙内包括1至50个活性材料 的颗粒。 一些实施例中， 笼状网络的一个网络空隙内具有的活性材料如果过多， 可能会导致 对于导电性的改善不明显。 如果网络孔隙内没有活性材料 的颗粒则会降低体积能量密度。说　明　书 1/18 页 3 CN 115552665 A 3